zde

Základní teoretické otázky z X17TEP – strana 1
TEORIE ELEKTROMAGNETICKÉHO POLE
Základní otázky 1.6.2007
Obecné
1. Klasifikace elektromagnetických jevů - typy polí, jejich zdroje
2. Síla současně působící na elektrický náboj v elektrickém a magnetickém poli (Lorentzova síla)
3. Co je a kdy lze použít princip superpozice
Elektrostatické pole
Základní pojmy
4. Coulombův zákon, orientace vektorů
5. Definice intenzity elektrického pole
6. Gaussova věta v elektrostatickém poli, definice elektrického toku
7. Vyjádření vektorového pole E pomocí skalárního pole potenciálu
8. Skalární potenciál ϕ buzený bodovým elektrickým nábojem Q
9. E a ϕ buzené nábojem rozmístěným na ploše nebo v objemu
10. Co je napětí a jak souvisí s E a ϕ
11. Laplaceova a Poissonova rovnice pro elektrický skalární potenciál
Základní metody výpočtu elektrických polí
12. Kdy lze použití Gaussovu větu pro výpočet elektrostatických polí
13. E a ϕ nabité vodivé koule
14. E a ϕ dlouhého nabitého válcového vodiče
15. E a ϕ osamocené neomezené nabité rovinné vodivé folie
16. Metoda zrcadleni v elektrostatickém poli, použití pro výpočet el.pole
Polarizace v dielektriku
17. Co je elektrický dipól, definice elektrického dipólového momentu, orientace použitých vektorů
18. Co je a jak je definována elektrická polarizace
19. Jak souvisí elektrická polarizace s prostorovým a plošným vázaným elektrickým nábojem
20. Definice elektrické indukce, jak souvisí s elektrickou susceptibilitou a permitivitou v lineárních
prostředích, co je zdrojem E, D, P
21. Gaussova věta elektrostatického pole pro elektrickou indukci, definice indukčního toku
Energie, kapacita a síly v elektrostatickém poli
22. Energie soustavy bodových nábojů
23. Energie elektrostatického pole vyjádřena pomocí vektorů pole
24. Definice kapacity, význam všech použitých symbolů
25. Celková kapacita kapacitorů řazených sériově a paralelně
26. Energie nabitého kapacitoru
27. Princip virtuálních prací pro výpočet sil v elektrostatickém poli
Podmínky na rozhraní v elektrickém poli
Základní teoretické otázky z X17TEP – strana 2
28. Podmínky pro tečné složky pole E, D na rozhraní dvou dielektrik
29. Podmínky pro normálové složky pole E, D na rozhraní dvou dielektrik
30. Čemu se rovná E (tečná a normálová složka) uvnitř a na povrchu vodiče v elektrostatickém poli
Stacionární proudové pole
Základní pojmy
31. Definice elektrického proudu ve stacionárním proudovém poli
32. Rovnice kontinuity stacionárního proudu
33. Ohmův zákon v integrálním a diferenciálním tvaru
34. Definice elektromotorického napětí a jeho vztah ke svorkovému napětí zdroje
35. Joulovy ztráty v proudovém stacionárním poli, objemová hustota ztrát
36. Definice odporu vodiče, celkový odpor rezistorů řazených sériově a paralelně
37. Analogie mezi elektrostatickým a stacionárním proudovým polem
Podmínky na rozhraní v proudovém poli
38. Podmínky pro tečné složky proudové hustoty j na rozhraní dvou vodivých prostředí
39. Podmínky pro normálové složky proudové hustoty j na rozhraní dvou vodivých prostředí.
Stacionární a kvazistacionární magnetické pole
Základní pojmy
40. Biotův-Savartův zákon, nakreslete orientaci vektorů
41. Co je magnetická indukce a její definice pomocí proudu I a pohybujícího se náboje Q
42. Definice magnetického toku
43. Ampérův zákon celkového proudu
Základní metody výpočtu magnetických polí
44. Kdy lze použít Ampérův zákon pro výpočet B nebo H
45. Magnetické pole buzené tenkým proudovým vláknem
46. Magnetické pole uvnitř a vně masivního válcového vodiče
47. Metoda zrcadlení v magnetickém poli, použití pro výpočet magnetického pole
Magnetizace materiálu
48. Co je magnetický dipól, definice magnetického dipólového momentu, orientace použitých
vektorů
49. Co je a jak je definována magnetizace
50. Jak souvisí magnetizace s prostorovými a plošnými vázanými proudy v magnetiku
51. Jak souvisí magnetická indukce s magnetickou susceptibilitou a permeabilitou v lineárním
prostředí
Energie, indukčnost, síly v magnetickém poli
52. Energie magnetického pole vyjádřená pomocí vektorů pole
53. Statická definice vlastní a vzájemné indukčnosti
54. Energie nahromaděná v induktoru, energetická definice indukčnosti
Základní teoretické otázky z X17TEP – strana 3
55. Energie soustavy induktorů protékaných proudy
56. Vnitřní indukčnost vodiče kruhového průřezu
57. Velikost a směr síly působící mezi dvěma paralelními vodiči protékanými stejným proudem ve
stejném směru a v opačném směru
58. Princip virtuálních prací pro výpočet sil v magnetickém poli
Podmínky na rozhraní
59. Podmínky pro normálové složky pole B, H na rozhraní dvou magnetik.
60. Podmínky pro tečné složky pole B, H na rozhraní dvou magnetik.
61. Lom siločar veličin magnetického pole na rozhraní s dokonale magneticky vodivým materiálem
Magnetické obvody
62. Hopkinsonův zákon a definice reluktance
63. Vyjádření vlastní a vzájemné indukčnosti cívek pomocí reluktance
K vazistacionární magnetické pole
64. Faradayův indukční zákon - napětí indukované v nehybné smyčce v časově proměnném
magnetickém poli
65. Napětí na koncích pohybujícího se vodiče v stacionárním magnetickém poli
66. Dynamická definice vlastní a vzájemné indukčnosti
Nestacionární elektromagnetické pole
Obecné vztahy
67. Čtyři Maxwellovy rovnice v nestacionárním poli, obecná časová závislost veličin
68. Vlnová rovnice pro E nebo H v obecném prostředí mimo oblast zdrojů, obecná časová závislost
69. Energetická bilance elektromagnetického
významjednotlivých členů
pole,
obecná
časová
závislost,
fyzikální
70. Poyntingův vektor, definice a zápis pomocí vektorů elektromagnetického pole
71. Podmínky na rozhraní dvou prostředí v nestacionárním poli pro tečné složky E, H
72. Podmínky na rozhraní dvou prostředí v nestacionárním poli pro normálové složky E, H
73. Rovnice kontinuity pro volné náboje a proudy v nestacionárním poli
Fázory pro popis časově harmonicky proměnných polí
74. Zápis okamžité hodnoty harmonicky proměnné veličiny E(H) pomocí fázoru, zápis časových
derivací
75. Maxwellovy rovnice pro harmonicky proměnné nestacionární pole
76. Vlnová rovnice pro E nebo H v obecném prostředí mimo oblast zdrojů, harmonické časové změny
pole, zápis pomocí fázorů
77. Časová střední hodnota energie elektrického a magnetického pole zapsána pomocí fázorů
Rovinná harmonická elektromagnetická vlna
Obecné vztahy
78. Co značí pojem rovinná harmonická elektromagnetická vlna a za jakých podmínek byla odvozena
79. Nakreslete orientaci E, H, k u rovinné vlny, jaký je vztah těchto tří vektorů.
Základní teoretické otázky z X17TEP – strana 4
80. Zápis fázoru E a H rovinné harmonické elektromagnetické vlny v obecném prostředí
81. Zápis okamžité hodnoty E a H harmonické elektromagnetické vlny v obecném prostředí
82. Jak je definována konstanta šíření a jak je obecně závislá na kmitočtu a parametrech prostředí
83. Co je a jak je definována vlnová délka a fázová rychlost
84. Co je a jak je definována skupinová rychlost
85. Co je a jak je definována vlnová impedance Z v obecném prostředí
86. Činný výkon přenášený rovinnou vlnou plochou 1 m2 v obecném prostředí
87. Výkon přeměněný v teplo v jednotce objemu, bilance činného výkonu
Rovinná harmonická elektromagnetická vlna v ideálním di elektriku
88. Čemu se rovná konstanta šíření v ideálním dielektriku (výpočet z vlastností prostředí)
89. Čemu se rovná vlnová délka a fázová rychlost v ideálním dielektriku (výpočet z vlastností
prostředí)
90. Čemu se rovná vlnová impedance Z v ideálním dielektriku (výpočet z vlastností prostředí)
Rovinná harmonická elektromagnetická vlna v dobrém vodiči
91. Čemu se rovná konstanta šíření v dobrém vodiči (výpočet z vlastností prostředí)
92. Čemu se rovná vlnová impedance Z v dobrém vodiči (výpočet z vlastností prostředí)
Polarizace elektromagnetické vlny
93. Co je a jaké jsou typy polarizace elektromagnetické vlny
94. Za jakých podmínek dvě lineárně polarizované vlny vytvoří vlnu lineárně, kruhově a
elipticky polarizovanou
Povrchový jev
95. Povrchový jev ve vodivém poloprostoru, proud tekoucí poloprostorem
96. Co je a jak je definována hloubka vniku
97. Impedance vodiče při výrazném elektrickém povrchovém jevu, frekvenční závislost
Vedení vlny, vlna TEM na vedení
98. Co značí pojem vlna typu TEM
99. Telegrafní (vlnová) rovnice pro časově proměnné napětí nebo proudy v případě dvouvodičového
vedení, na kterém se šíří vlna TEM, význam všech použitých symbolů
100.Zápis řešení telegrafní rovnice pomocí fázorů, význam všech použitých symbolů
101.Konstanta šíření po vedení
102.Charakteristická impedance vedení s vlnou TEM u reálného a bezeztrátového vedení
103.Charakteristická impedance koaxiálního vedení
104.Vlnová délka vlny TEM na ideálním dvouvodičovém vedení
105.Impedance na vstupu bezeztrátového vedení s vlnou TEM délky l zakončeného impedancí Zk
106.Impedance na vstupu bezeztrátového vedení s vlnou TEM délky l na konci zkratovaného nebo
otevřeného
Numerické metody
107. Jaký je princip metody konečných diferencí
108.Jaký je princip metody konečných prvků